Добірка наукової літератури з теми "Détection de Chaos"

L’acromégalie, affection apparemment plus fréquente que ce qui était admis il y a quelques années chez le chat, résulte de la production excessive ou dérégulée d’hormone de croissance. Elle atteint des chats d’âge moyen à âgé, dont la morphologie n’est pas forcément modifiée et typique du phénotype « acromégale ». Elle est très fréquemment à l’origine d’un diabète sucré secondaire, par un ensemble de mécanismes (diminution de la sensibilité tissulaire à l’insuline, interférences signalétiques…). L’acromégalie est un diagnostic différentiel essentiel d’insulinorésistance, parmi d’autres causes métaboliques à considérer lors d’une stabilisation diabétique non satisfaisante. Son diagnostic repose sur une combinaison d’éléments clinique, biologique et d’imagerie médicale de l’encéphale. La détection d’une masse hypophysaire dans un contexte de suspicion clinique et biologique forte permet de confirmer le diagnostic. Dans un contexte de diabète sucré non équilibré et de masse hypophysaire, un hypercorticisme doit être considéré également, bien que la présence d’une fragilité cutanée et d’anomalies électrolytiques (hypokaliémie) soit des éléments essentiels à la suspicion. Les possibilités thérapeutiques à ce jour reposent sur une insulinothérapie palliative (et gestion des autres complications), sur une prise en charge curative par hypophysectomie et/ou radiothérapie externe, ou encore sur des thérapies médicales adjuvantes, favorisant le contrôle, voire la rémission du diabète sucré secondaire.

Les Bryophytes représentent une partie importante de la biodiversité forestière. Pour étudier l’évolution de leur diversité dans le temps, ou entre modalités de gestion forestière, les protocoles de relevés doivent être adaptés à la diversité des supports colonisés, et reproductibles sans biais. Nous présentons le protocole standardisé que nous avons conçu et testé sur 14 massifs forestiers de plaine et de montagne en France métropolitaine (193 placettes). Sa faisabilité a été évaluée par retour d’expérience des opérateurs, et l’exhaustivité par la part d’espèces captées par le procotole en comparaison à des richesses de référence sur chaque placette. La reproductibilité a été évaluée par un test d’effet opérateur, sur des supports ayant chacun été inventorié par plusieurs opérateurs et fait l’objet d’un relevé de consensus. En combinant un inventaire dirigé par supports prédéfinis et un inventaire complémentaire en plein, notre protocole capte, pour les principaux types de supports, plus de 80 % de la richesse théorique calculée par l’indice Chao2. Augmenter le nombre de supports dans l’inventaire dirigé consommerait du temps pour un gain faible en espèces. L’effet opérateur joue sur le taux de détection des espèces, et peut être soit pris en compte dans les modélisations, soit réduit par entraînement. Notre protocole offre donc un bon compromis entre faisabilité, répétabilité et exhaustivité pour évaluer la diversité bryologique des peuplements forestiers de France métropolitaine dans la strate 0-2 m, dans le cadre de suivis temporels ou de comparaison de modalités écologiques ou de gestion.

Pour sécuriser les lieux publics, il devient nécessaire de pouvoir détecter les explosifs et autres objets non métalliques dangereux. Nous utilisons des ondes millimétriques (10-40 GHz) pour lesquelles les vêtements sont transparents. Dans un premier temps, nous avons validé l’utilisation de la polarisation pour une telle détection à travers deux dispositifs. L'un s'appuie sur la rotation d'un analyseur, et l'autre sur la rotation d'une lame biréfringente couplée à un balayage en fréquence. Nous avons ensuite développé une méthode de détection simple dans sa réalisation. Elle permet de réaliser un détecteur multipoint à partir d'une cavité, d'une source, d'un récepteur et d'un système de brassage de modes. L'une des parois de cette cavité est couverte d'antennes afin d'assurer la liaison avec l'environnement extérieur. Le traitement des données fournies par le détecteur occupe une place centrale dans la détection qui s'appuie sur la puissance de calcul des ordinateurs modernes.

Quel que soit le type d'onde étudié, on peut classer les systèmes ondulatoires complexes essentiellement en deux catégories, et ceci malgré la différence entre les équations d'ondes qui les régissent. On a d'une part ceux pour lesquels la géométrie des bords induit la complexité : on parle alors de chaos ondulatoire. On a d'autre part les systèmes rendus complexes du fait des hétérogénéités du milieu conduisant à un régime de diffusion multiple. L'utilisation des cavités micro-ondes bidimensionnelles (2D) comme système de base pour étudier ces deux régimes permet de réaliser des expériences modèles à l'échelle macroscopique. Dans le régime du chaos ondulatoire, nous étudions, pour la première fois dans une expérience, le cas d'une cavité rectangulaire perturbée par un défaut métallique quasi-ponctuel. En nous appuyant sur une approche semi-classique, basée sur la notion d'orbites périodiques, nous mettons en évidence, pour la première fois, les contributions des orbites diffractives dans les spectres de longueurs. L'utilisation de milieux désordonnés diélectriques fortement diffusifs ouverts, permet d'observer la localisation d'Anderson 2D par l'étude des modes localisés. Nous décrivons dans le détail le dispositif expérimental ainsi que le protocole suivi pour remonter à la représentation spatiale d'un mode localisé. Nous prouvons, pour la première fois expérimentalement, que les largeurs spectrales de ces modes localisés, liées aux fuites de l'énergie par les bords du système, décroissent exponentiellement avec la taille du système. Nous montrons, en outre, que cette décroissance exponentielle est contrôlée par les plus grandes longueurs de localisation.

L'utilisation des méthodes non linéaires, issues de la théorie du chaos, est devenue un axe de recherche essentiel en traitement des signaux biologiques. Dans le cadre de la maladie d'épilepsie, de nombreuses méthodes non linéaires sont utilisées pour prédire le début d'une crise d'épilepsie. A ce jour il n'existe malheureusement pas un appareillage portatif fiable qui permet l'anticipation précoce d'une crise d'épilepsie. Dans ce contexte, la présente étude est orientée vers l'analyse de la dynamique du cerveau à partir de l'EEG de surface. Une stratégie est utilisée, selon un protocole expérimental, pour détecter les changements de l'activité cérébrale et pour quantifier l'irrégularité des signaux EEG. La stratégie proposée dans ce mémoire repose sur une méthode originale: Recurrences Quantification Analysis (RQA). Cette méthode génère des mesures quantitatives dont les variations montrent d'une part qu'il est possible d'anticiper l'arrivée d'une crise d'épilepsie. Le temps d'anticipation dépend de l'état de vigilance du patient pendant la période préictale, de la durée de la période préictale et du type de la crise analysée. D'autre part, elles permettent de caractériser la zone où se déroulent les décharges électriques (zone épileptogène). L'étude des variations des mesures RQA calculées sur toutes les dérivations, selon le montage longitudinal, permet également une caractérisation du déroulement de la crise, ce qui semble intéressant pour déterminer l'hémisphère de départ dans le cas d'une crise bitemporale. De plus les neurologues ont confirmé la cohérence des variations des mesures RQA en fonction des évènements repérés sur le tracé EEG. Les retombées médicales de ce travail sont multiples tant dans le domaine diagnostique (médication) que chirurgical. Ce travail offre des perspectives humaines et financières intéressantes. En effet le fait de subir un enregistrement EEG est peu traumatisant pour le patient et financièrement peu coüteux comparé à d'autres technologies comme l'IRM.

Le travail développé dans ce manuscrit porte sur la synchronisation des systèmes chaotiques. Il est articulé autour de deux axes principaux: la synthèse d'observateur et la détection de mode. Dans un premier temps, quelques rappels sur le chaos et les principales architectures de systèmes de chiffrement chaotiques sont effectués. Ensuite, nous montrons comment les systèmes chaotiques à non linéarité polynomiale ou affines à commutation peuvent se réécrire sous forme LPV polytopique. Une revue des principaux résultats sur la synthèse d'observateurs LPV polytopiques reposant sur l'utilisation des LMI est faite. Une extension des résultats aux observateurs polytopiques à entrées inconnues, à la fois dans le cas déterministe, bruité ou incertain est proposée. Ces observateurs assurent la synchronisation du chaos et donc le déchiffrement dans les systèmes de chiffrement "modulation paramétrique", "commutation chaotique", "transmission à deux canaux" et "chiffrement par inclusion". Pour les systèmes affines à commutation utilisés en tant que générateur du chaos, le cas où l'état discret n'est pas accessible est considéré. Une présentation unifiée des méthodes fondées sur les espaces de parité, proposées dans la littérature pour les systèmes linéaires et affines à commutation à temps discret, est réalisée. Le problème de discernabilité fait l'objet d'une étude approfondie. Une approche pour estimer les retards variables des systèmes affines et affines à commutation à temps discret, formulée en termes de détection de mode, est proposée en tant que solution à l'estimation de retard pour le chiffrement par injection de retard
The work developed in this manuscript addresses the synchronization of chaotic systems. It is organized around two main axes: the observer synthesis and the mode detection. In a first step, we recall the main architectures of chaotic encryption systems and show how chaotic systems with polynomial nonlinearities or switched affine dynamics can be rewritten in a polytopic LPV form. A review of the main LMI based results for polytopic LPV observers synthesis is made. An extension to polytopic unknown input observers, both in the deterministic case and noisy or uncertain case, is proposed. These observers ensure chaos synchronization and information recovering in the framework of the following encryption systems: "parametric modulation", "chaotic switching", "two channels transmission" and "inclusion encryption". For affine switched systems used as a generator of chaos, the case where the discrete state is not available is considered. A unified presentation of mode detection methods based on parity spaces proposed in the literature for linear and affine switched discrete time systems is proposed. The problem of discernibility is the subject of a complete study. An approach to estimate time varying delays for affine switched discrete time systems, formulated in terms of mode detection, is proposed as a solution for delay injection encryption

Le travail développé dans ce manuscrit porte sur la synchronisation des systèmes chaotiques. Il est articulé autour de deux axes principaux : la synthèse d'observateur et la détection de modes. Dans un premier temps, quelques rappels sur le chaos et les principales architectures de systèmes de chi ffrement chaotiques sont e ffectués. Ensuite, nous montrons comment les systèmes chaotiques à non linéarité polynomiale ou affi nes à commutation peuvent se réécrire sous forme LPV polytopique. Une revue des principaux résultats sur la synthèse d'observateurs LPV polytopiques reposant sur l'utilisation des LMI est faite. Une extension des résultats aux observateurs polytopiques à entrées inconnues, à la fois dans le cas déterministe, bruité ou incertain est proposée. Ces observateurs assurent la synchronisation du chaos et donc le déchiff rement dans les systèmes de chiff rement "modulation paramétrique", "commutation chaotique", "transmission à deux canaux" et "chiff rement par inclusion". Pour les systèmes a ffines à commutation utilisés en tant que générateur du chaos, le cas où l'état discret n'est pas accessible est considéré. Une présentation unifi ée des méthodes fondées sur les espaces de parité, proposées dans la littérature pour les systèmes linéaires et affi nes à commutation à temps discret, est réalisée. Le problème de discernabilité fait l'objet d'une étude approfondie. Une approche pour estimer les retards variables des systèmes a ffines et affi nes à commutation à temps discret, formulée en termes de détection de modes, est proposée en tant que solution à l'estimation de retard pour le chiff rement par injection de retard.

Cette thèse traite de la détection d’exoplanètes et des propriétés statistiques de leurs orbites. Nous présentons d'abord de nouveaux développements dans la technique de microlentille gravitationnelle. Nous étudions les potentialités de découverte de systèmes inhabituels, comme des planètes flottantes, par des satellites en orbite autour de la Terre. Nous proposons ensuite deux nouvelles approches à la reconstruction d’images, ce qui pourrait mener à un gain de temps important dans l’interprétation des données d’observation. Nous redécouvrons d’abord le résultat peu connu de Asada (2002), en démontrant que l’équation bidimensionnelle des lentilles peut être réécrite en termes de systèmes triangulaires grâce au théorème de Labatie. Cela permet de résoudre une seule équation polynomiale réelle, au lieu de l’équation complexe habituelle. Nous proposons ensuite une nouvelle technique de reconstruction d’images basée sur la résolution d’un système d’équations différentielles ordinaires. Dans la deuxième partie de la thèse, nous faisons un premier pas vers une théorie statistique des architectures planétaires. Nous montrons que l’ensemble microcanonique de la dynamique séculaire dans le système solaire permet d’estimer assez précisément la densité de probabilité des paramètres orbitaux des planètes. Comme la dynamique future de nos planètes ne diffère pas essentiellement de l’excitation gravitationnelle à la quelle sont sujettes les exoplanètes dans la dernière phase de leur formation, un tel résultat constitue un indice préliminaire mais précieux de l’efficacité d’une approche statistique aux architectures planétaires
This thesis deals with exoplanet detection and the statistical properties of planetary systems. In the first part of the dissertation, we present new developments in the technique of gravitational microlensing. We explore the potentialities of geosynchronous and low Earth orbit satellites to discover unusual systems, such as rogue planets and miniature planetary systems around low-mass brown dwarfs. We then propose two new approaches to image reconstruction, which could result in a precious speed-up when interpreting observational data. We first rediscover the not-well-known result of Asada (2002), demonstrating that the two-dimensional lens equation can be rewritten in terms of triangular systems via Labatie’s theorem. That allows to solve basically a single real polynomial equation, instead of the usual complex one. We then propose a technique of image reconstruction based on the resolution of a system of ordinary differential equations. This turns out to have a number of advantages, among them a straightforward application to the general case of N point-mass lenses. In the second part of the thesis, we take a first step towards a statistical theory of planetary architectures. We show that the microcanonical ensemble of secular dynamics in the solar system provides a very good guess of the probability density of the planet orbital elements over Gyr timescales. Since the future dynamics of our planets is essentially analogue to the gravitational excitation undergone by exoplanets during the final, gas-free phase of their formation, such a result constitutes a preliminary but valuable hint of the effectiveness of a statistical approach to planetary architectures

Les radiocommunications constituent actuellement un domaine en plein essor. Depuis quelques années, de nombreux chercheurs étudient la possibilité d'utiliser des signaux chaotiques pour transmettre des données, en particulier dans un contexte multi-utilisateurs. Parmi les différentes techniques d'accès multiple, le CDMA (Code Division Multiple Access) permet à différents utilisateurs de transmettre simultanément sur la même bande de fréquence. Les séquences utilisées actuellement pour l'étalement du spectre sont des séquences dites pseudo-aléatoires binaires à faible intercorrélation générées sur la base d'un registre à décalage (les séquences de Gold) ou bien des séquences binaires orthogonales (les séquences de Walsh). Cette thèse porte sur l’étude d’un système de communication multi-utilisateurs par étalement de spectre utilisant des générateurs de chaos. Les signaux chaotiques peuvent être générés par des systèmes itératifs discrets modélisés par des transformations ponctuelles. Dans un premier temps, nous avons étudié les signaux chaotiques issus de différents systèmes dynamiques, /a priori/ définis par des fonctions classiques continues ou continues par morceaux. En se basant sur les propriétés de corrélation et sur les distributions des énergies des signaux chaotiques, une étude comparative entre les différentes séquences chaotiques a été faite dans le cadre d’une transmission DS-CDMA par séquence chaotique. Le but de cette comparaison est de fournir des éléments permettant de choisir la séquence la mieux adaptée à l’étalement du spectre. Une méthode simple rapide et précise pour prédire le taux d’erreurs binaires pour des systèmes DS-CDMA basé sur le chaos a été proposée en mode mono et multi-utilisateur. Une étude plus poussée sur la distribution de l’énergie a permis d’établir une expression analytique du taux d’erreurs binaires. Ces calculs de performances ont été étendus à un canal de transmission à multi-trajets en mode multi-utilisateurs. Nous avons exploré ensuite le processus de synchronisation des systèmes dynamiques chaotiques. Tout d’abord, nous avons porté notre attention sur l’étude des différentes méthodes d’intégration numérique afin de déterminer une méthode adaptée permettant de réaliser la synchronisation chaotique par couplage avec une faible charge de calcul. Enfin, toujours dans l’idée d’établir la synchronisation du chaos pour les systèmes de transmission de type DS-CDMA. Nous avons proposé des récepteurs intégrant des unités de synchronisation similaires aux unités de synchronisations (/acquisition et poursuite/) utilisées dans les systèmes classiques à étalement du spectre. Ces unités de synchronisations utilisent simultanément une séquence binaire pseudo-aléatoire classique et une séquence chaotique pour établir et maintenir la synchronisation. Ces techniques ont été comparées à une méthode similaire de la littérature, ce qui a permis de montrer l’amélioration de la performance des systèmes proposés, et notamment le fait qu’ils soient opérationnels en mode asynchrone
Radiocommunications field is currently in full development. In recent years, many researchers have explored the possibility of using chaotic signals to transmit data, especially in a multi-user case. Among the various multiple access techniques, the CDMA (Code Division Multiple Access) allows different users to transmit simultaneously on the same frequency band. The sequences currently used for classical spread spectrum are the sequences known as pseudo-random binary sequences with low cross-correlation generated on the basis of a shift linear register (Gold sequences) or binary orthogonal sequences (Walsh codes). This thesis has focused on the study of a communication system with multi-user spread spectrum using chaotic generators as spreading sequences. The chaotic signals can be generated by iterative discrete systems modelled by discrete transformations. In a first step, we have studied various chaotic signals from different dynamical systems, / a priori / defined by traditional functions continuous or piece wise linear functions. Relying on the correlation properties and the energy distribution of chaotic signals, a comparative study between different chaotic sequences was made in the framework of chaos-based DS-CDMA systems. The purpose of this comparison is to provide necessary elements to choose the best sequence for a spread spectrum system under an Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel. A simple method to rapidly and accurately predict the bit error rate for chaos-based DS-CDMA was proposed in single and multi-user cases. Further study on the energy distribution has resulted in an analytical expression of the bit error rate. These performances have been also been studied and extended to the multi-user case. In a second part, we have explored the synchronization process of chaotic dynamical systems. After reviewing the existing approaches in the literature, we have focused our attention on the study of different methods of digital integration in order to determine an appropriate method to achieve synchronization using coupling with a low a low computing charge. Finally, we have studied the synchronization process for chaos-based DS-CDMA system. We have proposed receivers incorporating synchronization units similar to the synchronization units (/ acquisition and tracking /) used in conventional spread spectrum systems. These synchronization units are using simultaneously a classical binary pseudo-random sequence together with a chaotic sequence in order to achieve and maintain synchronization. These techniques were compared to a similar existing method recently proposed in literature. We have demonstrate the improvement in performance brought by our proposed system, including the fact that this system is also operational in the asynchronous case

La quantité de données utilisées dans les technologies de l'information augmente considérablement. Cela s'accompagne de la prolifération de technologies électroniques très avancées. Les problèmes thermiques, résultant de ces grands processus de données, imposent l'utilisation de nouvelles technologies et de nouveaux paradigmes à la place des circuits CMOS. Les dispositifs spintroniques sont l'une des nombreuses alternatives proposées jusqu'à présent dans la littérature. Dans ce travail, nous considérons un dispositif spintronique appelé oscillateur vortex à nano-contact (NCVO), qui a récemment commencé à attirer l'attention en raison de sa dynamique riche et variable. Cet oscillateur est actionné par un courant continu de polarisation et soumis à un champ magnétique, qui détermine sa dynamique de sortie. L'utilisation pratique du NCVO nécessite l'existence d'un modèle précis qui imite son aimantation de sortie et la trajectoire du vortex tournant autour du centre dans la couche supérieure de l'appareil. Ces deux variables sont nécessaires au calcul de la résistance équivalente du NCVO. Pour cela, nous construisons dans ce travail de thèse un modèle pour le NCVO produisant ces deux variables en utilisant une approche de calcul réservoir appelée réseau piloté par conceptor. Le réseau est formé sur les données NCVO acquises par simulation micromagnétique. Le modèle construit capture avec succès la dynamique du NCVO dans ses différents régimes (chaotique, périodique et quasi-périodique) avec un passage facile entre les régimes. Le même réseau est ensuite utilisé pour la détection du chaos dans la série des temps d'entrée. La méthode de détection de chaos proposée s'est révélée efficace et plus robuste par rapport aux méthodes existantes. Enfin, le modèle NCVO est exploité pour la génération de nombres véritablement aléatoires (TRNG) où une conception matérielle, alimentée par un signal chaotique généré par le modèle, est proposée. Cette conception a montré la capacité de concurrencer les techniques RNG existantes en termes de vitesse, de coût et de qualité
The amount of data used in information technology is increasing dramatically. This comes with the proliferation of highly advanced electronic technologies. The thermal issues, rising as an effect of such large data processes, impose the usage of novel technologies and paradigms in place of CMOS circuits. Spintronic devices are one of many alternatives proposed so far in the literature. In this work, we consider a spintronic device called nano-contact vortex oscillator (NCVO), which has recently begun to gain attention due to its rich and variable dynamics. This oscillators is operated by an bias DC current and subjected in a magnetic field, that determines it output dynamics. The practical use of the NCVO requires the existence of an accurate model that imitates its output magnetization and the vortex's trajectory rotating around the center in the upper layer of the device. These two variables are needed for the calculation of the equivalent resistance of the NCVO. For that, we build in this PhD work a model for the NCVO producing these two variables using a reservoir computing approach called conceptor-driven network. The network is trained on NCVO data gained by micromagnetic simulation. The built model successfully captures the NCVO dynamics in its different regimes (chaotic, periodic, and quasi- periodic) with an easy shift between regimes. The same network is used then for the detection of chaos in the input-times series. The proposed chaos-detection method has shown to be efficient and more robust compared to existing methods. Finally, the NCVO model is exploited for truly random number generation (TRNG) where a hardware design, fed by a chaotic signal generated by the model, is proposed. This design has shown the ability to compete existing RNG techniques in terms of speed, cost, and quality

Au cours des vingt dernières années, les systèmes de communications basés sur le chaos ont été étudiés, avec pour objectif la possibilité de générer les signaux large-bande par des circuits électroniques simples, permettant une faible complexité des circuits émetteurs-récepteurs. Cette thèse concerne l’étude de systèmes de transmissions large-bande basés sur le chaos, en utilisant certaines propriétés des attracteurs chaotiques. Tout d’abord, un système dynamique a été choisi et étudié, permettant de générer des signaux chaotiques qui possèdent des composantes périodiques. L’analyse de ces attracteurs chaotiques cycliques (CCA) met en évidence des propriétés spécifiques en lien avec leur période. Ensuite, deux schémas de modulation basés sur les CCAs sont proposés. Les détections non-cohérentes associées sont réalisées par l’observation des propriétés spécifiques des signaux rec¸us. L’évaluation des performances des systèmes basés sur les CCAs dans le cas d’un canal de bruit additif Gaussien montre des performances meilleures que celles des systèmes dits ”differential chaos shift keying (DCSK)”, en bas débit de symboles. En outre, les performances dans le cas multi-trajet sont comparables dans la bande de 2,4 GHz
In the past twenty years, chaos-based communication systems have been studied, considering the possibility of generating wideband signals by simple electronic circuits, hence low complexity in transceiver. The aim of this thesis is to study the chaos-based wideband transmission systems relying on the properties of chaotic attractors. Firstly, a dynamical system is selected and studied, allowing to generate the chaotic signals with a periodic component. The analysis of such chaotic cyclic attractors (CCA) shows the specific properties. Then, two CCA-based modulation schemes are proposed, with the simple noncoherent detections realized by observing the specific properties of the received signals. The performance evaluation of CCA-based systems in the additive white Gaussian noise (AWGN) channel shows a better noise performance with long symbol duration, compared to the one of differentially chaos shift keying (DCSK). In addition, they have a comparable multipath performance in the 2. 4 GHz ISM environment